[发明专利]一种用于物联网的网络架构和组网方法

权利要求书

1.一种用于物联网的网络架构，其中包括：数据采集网结构、数据传输网结构、核心网结构和集中器；

所述数据采集网结构由M个数据采集子网结构构成，每个数据采集子网结构由一个无线中继器和N个无线通信子节点构成，或由N个无线通信子节点和1个集中器组成，其中M为大于等于1的自然数，其中1＜N＜2048，无线中继器与无线通信子节点之间的距离在微小区域中自适应调整，数据采集子网结构内的N个无线通信子节点具备中继功能，同时无线数据采集子网结构内的无线通信子节点实现在整个网络系统中漫游，多个数据采集子网结构的无线中继器之间也具备数据中继功能，无线中继器和数据采集子网结构的网络管理及外部接口组成集中器；

所述核心网结构由网关、交换机、路由器、数据管理服务器和网络管理服务器组成，用以对网络传输数据或者网络控制指令进行路由，对数据采集网络进行组网管理，对无线通信子节点进行路由管理，对网络的状态进行监控和维护管理，对数据传输网络进行组网管理，对无线基站进行鉴权管理，对无线终端进行漫游管理；采集数据的管理包括数据的上传和下发，数据的存储、查询、数据统计和分析功能；

所述集中器包括与数据采集子网结构内的N个无线通信子节点间进行双向的数据传输通道，用以对整个数据采集子网络进行组网管理、对设备状态监控和整体信息进行上传，同时集中器具备多种有线或者无线外部接口实现和外部设备之间的数据交互；

所述的数据采集网结构中的集中器具备多种有线或无线接口，所述接口用于集中器与集中器之间的数据传输，无线中继器与无线终端之间数据传输，集中器与核心网内的交换机之间的数据传输；

所述的数据采集网通过集中器和核心网的交换机直接连接；

其中，所有无线通信子节点未入网前，工作于组网公用频道，每隔随机若干分钟主动在公用频段发送一次入网请求，请求信息包含该无线通信子节点的ID和状态信息；集中器收到无线通信子节点的请求后，记录其场强信息，并将收集到的无线通信子节点的场强信息上传到核心网的网络管理服务器，由核心网的网络管理服务器根据所有节点的场强和每个数据采集子网络的无线通信子节点的个数来进行网络划分，

所述网络划分具体为，当一个无线通信节点处于两个或者多个子网络时，将所述无线通信节点划分到集中器接收到的场强型号最强的数据采集子网结构，同时单个数据采集子网结构的无线通信子节点的个数不超过最大组网数量N，若超过，则通过路由中继到另一个子网络。

2.根据权利要求1所述的网络架构，其中，所述数据传输网结构由L个数据传输子网结构构成，每个数据传输子网结构由一个无线基站和F个无线终端构成，其中L为大于1的自然数，F的数值范围是1＜F＜32；

无线终端在不同的数据传输子网络之间漫游，无线终端集成到数据采集子网络的集中器中去，无线基站的功能包括与数据传输子网结构内的F个无线终端间进行双向的数据传输，集中网络管理中继器通过无线终端上传基站，以及对整个数据传输子网结构和采集网结构进行组网管理和设备状态监控和管理；

所述数据采集网和所述数据传输网通过集中器相连，所述数据传输网和所述核心网通过基站和网关相连。

3.根据权利要求1或2所述的网络架构，其中，单个数据采集子网结构内的N个无线通信子节点之间相互中继通信，每个无线通信子节点都具备路由功能，转发其它无线通信子节点发过来的数据，最多支持7级转发。

4.根据权利要求1或2所述的网络架构，其中，所述数据采集子网结构内的集中器内集成有第二无线中继器，所述集中器之间有无线通信协议和接口，实现集中器之间的相互通信，每个集中器中的第二无线中继器能够转发其它集中器转发过来的数据同时传输由另一个第二无线中继器传输的另一子网络的数据，最多支持7级中继转发。

5.根据权利要求1或2所述的网络架构，其中，所述集中器对单个数据采集子结构内部的N个无线通信子节点进行组网、唤醒、数据的收/发、重传和/或加密。

6.根据权利要求1所述的网络架构，其中，集中器的接口包括但不限于以下几种，具备以太网接口，光纤接口和无线Wifi接口，基于本网络定义的无线接口和串口。